JP2020175864A - 車両制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】自動駐車開始後に，障害物を検知し，経路を再び算出できずに自動駐車を中断した場合や走行経路の切り返し回数が所定回数以上となり自動駐車を中断した場合に，ドライバは中断した位置から，手動で入庫の継続及び出庫しなければならないため，運転が苦手なドライバに対して利便性を損なう。【解決手段】車両に搭載されたセンシング手段から障害物情報を取得する障害物情報取得部と，自車両の位置を検出する車両位置検出手段と，を有し，自動駐車を中断した場合は，障害物との接触回避を考慮した，ドライバによる出庫が容易な位置まで，自車両を誘導し，ドライバに車両操作を譲渡することを特徴とする駐車支援装置。【選択図】 図５
Description
本発明は，車両の駐車支援装置に関する。
自動駐車は，ドライバが目標の駐車位置を指定すれば，アクセル，ブレーキ，ステアリング操作の一部あるいはすべてを自動で行い，車両を駐車させるものである。
図１に示すように，自動駐車する車両１０１は，まず，自車両の周辺環境を把握するカメラや超音波センサなどが取り付けられており，それらから取得した障害物１０２（駐車車両など）の位置情報を基に，切り返し位置１０３を算出し，目標の駐車位置１０４までの移動予定経路１０５（点線）を算出し，経路探索が成功した場合，その経路に従い自車両を制御する。
このような自動駐車後に駐車位置１０４から自動で出庫するものとして特許文献１がある。特許文献１では，駐車位置１０４を基準として出庫支援対象範囲を設定し，出庫支援対象範囲内を自車両が最小旋回半径で前進して，出庫支援対象範囲を逸脱した場合に，支援制御を終了する技術が開示されている。
駐車時に生成した経路１０５を走行している際，経路１０５上に駐車開始時に検知しなかった障害物を検知した場合，経路１０５にて目標駐車位置１０４に到達不可能となる。その場合，カメラや超音波センサなどから自車両周辺の障害物位置情報を再度取得し，目標駐車位置１０４までの経路を再び算出する。しかし，図２（a）に示すような目標駐車位置１０４の領域内に駐車開始時に検知しなかった障害物２０１を検知した場合，経路を再び算出しても目標駐車位置１０４に駐車できないため，障害物を検知した位置２０２にて車両制御は中断してしまう。また，目標駐車位置を再設定することで，図２（ｂ）に示すような，新たな目標駐車位置２０３までの経路２０４を生成できた場合でも，車両制御中に，あらかじめ設定していた切り返し回数が所定回数以上となってしまい，切り返し回数が所定回数以上となった位置２０５にて車両制御は中断してしまうことがある。
特許文献１では，このような場合は，ドライバに中断した位置から，手動で入庫の継続及び出庫させるようにしており，運転が苦手なドライバに対して利便性を損なう。
本発明は上記課題に鑑みて成されたものであり，その目的は，障害物へのドライバの恐怖感から手動操作での入庫の継続及び出庫のためらいを低減した駐車支援装置を提供することである。
上記目的を達成するために，本発明の駐車支援装置は，車両に搭載されたセンシング手段から障害物情報を取得する障害物情報取得部と，自車両の位置を検出する車両位置検出手段と，を有し，自動駐車を中断した場合は，障害物との接触回避を考慮した，ドライバによる出庫が容易な位置まで，自車両を誘導し，ドライバに車両操作を譲渡する。
本発明によれば，障害物へのドライバの恐怖感から手動操作での入庫の継続及び出庫のためらいを低減することが可能となる。
以下に図面を用いて本発明の実施例について説明する。
本発明の実施例１について，図３から図８を用いて説明する。
図３に示すように，車両３００は，動力源である動力発生機構３１０と，車両を制動するブレーキ３１１と，動力発生機構３１０により発生させた駆動力を適切な方向へ切り換え，前進・後退させるギアを有する変速機３１２を備えている。変速機３１２の出力が左右の車輪３１４を回転させることで，車両３００を走行させ，ブレーキ３１１を制御することで，制動力が発生し，車両３００を減速させる。ここで，駆動力発生機構３１０は，エンジンあるいは，エンジンとモータのハイブリッド機構，さらには，モータ単体でもよい。
車両３００には，ステアリング３１３が備わっており，ステアリング３１３を回すことで車輪３１４の向きが変化し，車両が旋回する。
各アクチュエータには，それぞれに制御装置が備わっており，駆動力制御装置３２０では駆動力発生機構３１０で発生させる駆動力を制御し，変速機制御装置３２３では車両の前進後退を切り換える制御を実施している。ブレーキ制御装置３２１では，ブレーキ３１１で所定の制動力が発生するように制御し，ステアリング制御装置３２２では，運転者からのステアリング３１３操作がなくても，所定の車輪角度になるようにステアリング３１３を制御する。さらに，車両３００には，車両の周辺状況を認識する周辺状況認識センサ３２５や車両の速度情報を取得するセンサ３２６が取り付けられている。ここで，周辺状況認識センサ３２５には，カメラやソナーなどを用いる。また，車両の速度情報を取得する車速センサ３２６としては，車輪速パルス情報に限定されず，モータのレゾルバ回転数センサ，変速機３１２の回転数センサなどを用いて間接的に算出してもよい。車両制御装置３２４では，周辺状況認識センサ３２５や車速センサ３２６の情報を基に，駆動力制御装置３２０，ブレーキ制御装置３２１，ステアリング制御装置３２２，変速機制御装置３２３へ指令値を送信する．さらに，自動駐車に関わる情報について，運転手から入力および運転手へ出力する入出力装置３２７が備わっている。具体的な入力情報としては，駐車位置の決定，自動駐車の開始などがあり，出力情報としては，駐車枠，経路情報，切り返し位置，自動駐車中の自車周辺の映像を合成した俯瞰図などがある。
本発明の第１の実施例における車両制御装置３２４の制御ブロックを図４に示す。
目標駐車候補提示機能４０１では，周辺状況認識センサ３２５から得られた障害物の位置や白線の位置などを基に駐車可能な空間を算出し，目標駐車候補としてドライバに提示する。具体的にはナビなどの画面に表示され，ドライバが目標駐車候補の中から駐車したい位置を選択する。
自己位置推定機能４０２では，自動駐車が開始されたときに，車速センサ３２６から取得した車速情報および舵角を基に自車両の位置，具体的には座標や走行距離などを算出する。
経路生成機能４０３では，目標駐車位置および障害物の位置を基に，駐車開始位置から目標駐車位置まで，障害物にぶつからずに移動可能な経路を算出する。経路が生成できたときには，走行距離に対する曲率情報や切り返し位置などを出力する。また，段差を検知したときは，その高さが乗り越えられる段差と判断したときは，障害物とせず，乗り越えられない段差と判断したときは，障害物とする。
目標操舵角演算４０４では，経路生成機能４０３の出力結果である走行距離に対する曲率情報を基に目標操舵角を算出し，ステアリング制御装置３２２に送信する。ここで，目標操舵角は，経路生成機能４０３の出力結果に限定されず，自動駐車中に駐車枠や障害物との相対関係がずれたときに操舵量の補正値を加えたものを目標操舵角としてもよい。
目標車速演算４０５では，経路生成機能４０３の出力結果である曲率の大きさや障害物の位置などを基に，基準の目標車速を決定する。このとき，基準の目標車速が変化する際は加速度，さらには加加速度を考慮して，目標車速を補正することで滑らかな加減速を実現する。ここで，自動駐車が開始された後に，周辺状況認識センサ３２５によって，駐車経路上に段差や輪留めなどを検知したときは，目標車速を下げる。これにより，段差や輪留め衝突時に，ドライバに不快なショックを与えずに駐車を行うことができる。
目標制駆動力演算４０６では，目標車速と車速情報との差を基に必要な制駆動力を演算する。このとき，制動力を発生させる場合は，ブレーキトルクをブレーキ制御装置３２１に送信し，駆動力を発生させる場合は，駆動トルクを駆動力制御装置に３２０に送信する。ここで，周辺状況認識センサ３２５によって，勾配や段差などを検知したときは，駆動力を補正する。具体的には，上り勾配であれば駆動力が大きくなりように，下り勾配であれば，駆動力が小さくなるように補正する。また，段差を検知したときは，段差が高いほど，駆動力が大きくなるように補正する。これにより，目標車速への追従性を向上することができる。
前進・後退切り替え判断４０７では，経路生成機能４０３の出力結果である前進・後退切り替え情報を基に，前進・後退切り替えを変速機制御装置３２３に送信する。
車両軌跡記憶機能４０８では，経路生成機能４０３の出力結果した経路に追従したときの車速センサ３２６から取得した車速情報および舵角や，その情報を基に自己位置推定機能４０２で算出した自車両の位置，具体的には座標や走行距離などを記憶する。
本発明の第１の実施例における経路生成機能４０３の制御ブロックについて，図５を用いて説明する。図５は自動駐車開始後に障害物を検知し，経路を再び算出できずに自動駐車を中断する場合のフロー図である。
S５０１では，駐車枠の情報や，障害物がない空き空間情報を基に，駐車可能な空間を算出する。駐車可能な空間が見つかった場合は，目標駐車位置候補として入出力装置３２７に表示する。
S５０２では，目標駐車位置の候補の中から，入出力装置３２７を介し，目標駐車位置をドライバが選択したとき，S５０３に移行する。
S５０４では，S５０３で駐車経路が生成できた場合はS５０５に移行し，経路が生成できなかった場合は，本処理を終了する。
S５０５では，ドライバが入出力装置３２７を介し，自動駐車開始を指示したとき，自動駐車開始要求ありと判断し，S５０６に移行する。ここで，自動駐車開始の指示は，ドライバ操作入力に限定されず，管制など車両外部から通信を経由したものも含まれる。
S５０６では，車両がS５０３で生成した経路を追従中に，周辺状況認識センサ３２５が障害物を検知しなかった場合はS５０７に移行し，障害物を検知した場合は，S５０８に移行する。
S５０７では，経路追従走行して，車両が目標駐車位置まで到達できた場合には，本処理を終了する。
S５０８では，周辺状況認識センサ３２５より，最新の認識情報を取得し，目標駐車位置および障害物の位置を基に，自車両の現在位置から目標駐車位置まで，障害物にぶつからずに移動可能な経路を再び算出する。
S５０９では，S５０８で駐車経路が算出できた場合はS５０５に移行し，経路が再生成できなかった場合は，S５１０に移行する。
S５１０では，障害物にぶつからずに移動可能な経路を算出できなかったため，車両制御を停止し，S５１１に移行する。
S５１１では，ドライバが入出力装置３２７を介し，車両軌跡走行の開始を指示したとき，車両軌跡走行開始要求ありと判断し，S５１２に移行する。ここで，車両軌跡走行開始の指示は，ドライバ操作入力に限定されず，管制など車両外部から通信を経由したものも含まれる。
S５１２では，車両が停止した位置から，目標とする出庫位置まで，車両軌跡記憶機能４０８にて保持していた車両軌跡を進行してきた方向と逆方向に追従する。この時，車両軌跡を進行してきた方向と逆方向に追従することにより，障害物との接触を回避しつつ，最新の認識情報を考慮した複雑な経路の算出を不要とし，障害物へのドライバの恐怖感から手動操作での出庫のためらいを無くすことができる。
車両軌跡走行の具体的な処理について，図６〜図８を用いて説明する。
S６０１では，障害物を検知して車両が停止した位置から，車両軌跡７０１を進行してきた方向と逆方向に追従するため，シフトを切り替える。
S６０２では，車両軌跡記憶機能４０８より，障害物を検知して車両が停止した位置までの車両軌跡７０１や車速，操舵角情報を基に，車両軌跡７０１を追従するように車両を制御する。またこのとき，ドライバが入出力装置３２７を介し，車両軌跡走行中の車両操作の譲渡を要求したとき，ドライバの車両操作譲渡要求ありと判断し，自車両を停止し，車両操作をドライバに譲渡することも可能とする。
S６０３では，車両誘導中に所定の距離間隔（例えば，0.5m移動する毎）で，目標出庫位置７０２に到達したか判定し，目標出庫位置７０２に到達したと判断した場合には，本処処理を終了する。目標出庫位置７０２に到達した場合，直ちに誘導を終了することで，車道側への飛び出し量を抑制できるため，車両誘導中に後方から来る他車との接触を回避することができる。また，目標駐出庫位置７０２の算出方法は図８に示すように，自車両を四角形としたときの前方端点８０１(出庫方向が左の場合は前方右側端点，右の場合は前方左側端点)が前方障害物の側面上の線８０２より車道側にあるとき，その車両の位置を目標出庫位置７０２とする。
ここで，本実施例では自車両を四角形と記載しているが，車両の形状を表現できれば良く，六角形や八角形，またはそれ以上の多角形でも良い。
S５１３では，車両軌跡走行し，車両が目標出庫位置まで到達できた場合には，本処理を終了する。
本実施例の駐車支援装置は，目標駐車位置までの自動駐車を中断した場合，自車両を目標出庫位置まで移動させることにより，その場でドライバに制御を引き渡すのではなく，ある程度出庫しやすい位置まで車両を移動させるようにしていることから，手動操作での出庫のためらいを低減することが可能となる。さらに，駐車支援装置は，目標出庫位置までの軌道を記憶する記憶部を備え，制御指令生成部は，記憶部に記憶した軌道に基づき自車両を目標出庫位置まで出庫させる制御指令を生成することで，最新の認識情報を考慮した複雑な経路の算出をしなくとも障害物との接触を回避しつつ，目標出庫位置まで車両を移動させることが可能となる。
本発明の実施例２について図９を用いて説明する。なお、実施例１と同様の構成については説明を省略する。
図９に示すように，本実施例ではＳ９０１を備える点が実施例１と相違する。
S５０６では，車両がS５０３で生成した経路を追従中に，周辺状況認識センサ３２５が障害物を検知しなかった場合はS９０１に移行し，障害物を検知した場合は，S５０８に移行する。
S９０１では，走行経路の切り返し回数が所定回数未満の場合はS５０７に移行し，切り返し回数が所定回数以上の場合は，S５１０に移行する。
S５１０では，走行経路の切り返し回数が所定回数以上の場合，または障害物にぶつからずに移動可能な経路を算出できなかった場合は，車両制御を停止し，S５１１に移行する。
S５１１では，ドライバが入出力装置３２７を介し，車両軌跡走行の開始を指示したとき，車両軌跡走行開始要求ありと判断し，S５１２に移行する。ここで，車両軌跡走行開始の指示は，ドライバ操作入力に限定されず，管制など車両外部から通信を経由したものも含まれる。
S５１２では，車両が停止した位置から，目標とする出庫位置まで，車両軌跡記憶機能４０８にて保持していた車両軌跡を進行してきた方向と逆方向に追従する。この時，車両軌跡を進行してきた方向と逆方向に追従することにより，障害物との接触を回避しつつ，最新の認識情報を考慮した複雑な経路の算出を不要とし，障害物へのドライバの恐怖感から手動操作での出庫のためらいを無くすことができる。
１０１ 自車両
１０２ 障害物
１０３ 切り返し位置
１０４ 目標駐車位置
１０５ 移動予定経路
２０１ 経路追従時に検知した駐車開始時の未検知の障害物
２０２ 自動駐車中断位置
２０３ 目標駐車位置
２０４ 移動予定経路
２０５ 自動駐車中断位置
３００ 車両
３１０ 動力発生機構
３１１ ブレーキ
３１２ 変速機
３１３ ステアリング
３１４ 車輪
３２０ 駆動力制御装置
３２１ ブレーキ制御装置
３２２ ステアリング制御装置
３２３ 変速機制御装置
３２４ 車両制御装置
３２５ 周辺状況認識センサ
３２６ 車速センサ
４０１ 目標駐車候補提示機能
４０２ 自己位置推定機能
４０３ 経路生成機能
４０４ 目標操舵角演算
４０５ 目標車速演算
４０６ 目標制駆動力演算
４０７ 前進・後退切り替え判断
４０８ 車両軌跡記憶機能
７０１ 車両軌跡
７０２ 目標出庫位置
８０１ 車両前方端点
１０２ 障害物
１０３ 切り返し位置
１０４ 目標駐車位置
１０５ 移動予定経路
２０１ 経路追従時に検知した駐車開始時の未検知の障害物
２０２ 自動駐車中断位置
２０３ 目標駐車位置
２０４ 移動予定経路
２０５ 自動駐車中断位置
３００ 車両
３１０ 動力発生機構
３１１ ブレーキ
３１２ 変速機
３１３ ステアリング
３１４ 車輪
３２０ 駆動力制御装置
３２１ ブレーキ制御装置
３２２ ステアリング制御装置
３２３ 変速機制御装置
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３２５ 周辺状況認識センサ
３２６ 車速センサ
４０１ 目標駐車候補提示機能
４０２ 自己位置推定機能
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４０５ 目標車速演算
４０６ 目標制駆動力演算
４０７ 前進・後退切り替え判断
４０８ 車両軌跡記憶機能
７０１ 車両軌跡
７０２ 目標出庫位置
８０１ 車両前方端点
Claims (12)
- 車両に搭載されたセンシング手段からの入力情報に基づき目標駐車位置までの軌道を生成する軌道生成部と，
前記軌道を追従するようにアクチュエータへの制御指令を生成する制御指令生成部と，
を備え，
目標駐車位置までの自動駐車を中断した場合，自車両を目標出庫位置まで移動させる駐車支援装置 - 前記軌道を記憶する記憶部を備え，
前記制御指令生成部は，前記記憶部に記憶した軌道に基づき自車両を目標出庫位置まで出庫させる制御指令を生成する請求項１に記載の駐車支援装置 - ドライバが車両操作の譲渡を要求した場合，自車両の誘導を停止する請求項１に記載の駐車支援装置
- 障害物の位置に基づいて設定した目標出庫位置に到達したことを判定し，ドライバに車両操作を譲渡する請求項１に記載の駐車支援装置
- 車両の前方端点が前方障害物より車道側であるときに前記目標出庫位置へ到達したと判定する請求項４に記載の駐車支援装置
- 前記目標出庫位置は，自動駐車開始地点である請求項４に記載の駐車支援装置
- 自動駐車開始後に障害物を検知し，経路を再び算出できないと判定した場合に自動駐車を中断する請求項１に記載の駐車支援装置
- 自動駐車開始後に走行経路の切り返し回数が所定回数以上となった場合に自動駐車を中断する請求項１に記載の駐車支援装置
- 目標駐車位置まで車両を制御する駐車支援システムにおいて、
目標駐車位置までの駐車支援制御を中断した場合，目標出庫位置まで車両を制御する駐車支援システム - 自動駐車開始地点から中断地点までの経路をなぞるように目標出庫位置まで車両の制御を行う請求項９に記載の駐車支援システム
- 障害物を検知して経路が再生成できない場合、もしくは、切り返し回数が所定回数以上となった場合に駐車支援制御を中断する請求項１０に記載の駐車支援システム
- ドライバからの車両操作譲渡要求があった場合に，車両制御を中止する請求項１１に記載の駐車支援システム
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